底柱机械化回采技术试验与应用
2015-11-19田志刚
田志刚,向 军
(凡口铅锌矿, 广东韶关市 512325)
0 引言
凡口铅锌矿经过50多年开采,已成为国家资源危机矿山,留下了大量的底柱,在矿山尚存资源中的比重也越来越大,底柱的回采对补充日益枯竭的资源、提高矿山资源利用率、延续矿山开采年限具有不可替代的意义。
凡口铅锌矿目前年采矿量超过150万t,生产任务繁重,近年通过引进遥控铲运机、遥控破碎车、小型接秆台车、掘进台车、撬锚车等先进设备,在原有基础上对采矿方法进行创新,实现了底柱采场机械化安全高效回采。
1 试验采场
结合凡口铅锌矿Sh-320 m S1#底柱台车回采试验,探讨底柱机械化回采技术。利用凿岩台车打钻,装药台车装药爆破、遥控铲运机进行铲矿,再对采空区进行嗣后充填,确保整改回采过程安全高效。
凡口铅锌矿井下按矿体赋存情况分为狮岭(Sh)、狮岭南(shn)、金星岭(Jb)等采区,Sh-320 m S1#底柱采场目前位于狮岭-320 m中段水平。
Sh-320 m S1#底柱采场(见图1和图2)采准工程已基本形成,凿岩空间为原VCR采场上部硐室,底板标高-319.7 m,一分段拉底标高为-310 m,浇面后充填面与一分段拉底层充填体底板标高相差9.7 m,底柱厚度约6~7 m。该采场结构破碎,多裂隙滑面,且矿石多呈中厚层状,中间填充物多为泥炭质,胶结差,容易出现脱层。F3断层位于采场西头矿灰交界处,分布有多条小断层,受其作用局部矿岩结构破碎,稳固性减弱,顶边帮易产生脱层冒落,回采安全难度大。
使用的主要设备有SOLO 05装药台车及NT30装药台车,LH370M遥控铲运机,先进设备的使用为安全高效回采提供了保障。
图1 Sh-320 m S1#底柱采场平面示意
图2 Sh-320 m S1#底柱采场横剖面示意
2 回采设计
2.1 炮孔设计
利用凿岩台车施工上向钻孔,具体布置如下:采场空高约3.5 m,底板离采场首层拉底高差9.7 m。以离底板3.2 m空高处为基准面,设计炮孔打眼5杆(斜孔5杆半),东头废石滑面打至见灰,距采场上部充填体预留0.3 m(南北两帮的边孔打至见充填体),以保证爆破后顶板充填体尽量不受破坏;拉槽区为人工拉槽,掏槽方式为菱形对角掏槽,布置8个排气孔,拉槽区孔网参数1.0 m×1.0 m;侧爆区每排布置7孔,边孔布置在控制线处,侧爆区孔网参数为(1.25 ~1.33)m ×1.35 m,采场共布置 117 个孔。考虑原Sh-320 mS1#采场拉底层底板不平,要求每隔两排打一超前孔,以探明矿体厚度。
2.2 爆破设计
采用乳化药进行爆破,拉槽区 1,4,7,8,9,10,拉槽区以西12,13以及拉槽区以东12~20均采用双发雷管,除了1和4,其余同段之间用导爆索连接(见图3);拉槽区的6个斜孔药面离孔口高度为3 m,其余孔口到药面高度为1.1 m。炸药量1600 t,单耗 0.42 g/t,装药系数 0.75,爆破量 3500 t。
图3 Sh-320 m S1#底柱采场爆破连线(剖面)
2.3 出矿作业
利用遥控铲运机进行采场出矿作业,人不进入采空区,在采场外遥控硐室进行遥控操作,确保了铲矿过程的安全高效。铲矿结束后,利用现有充填系统对采空区进行嗣后充填。
3 总结
凡口矿Sh-320 m S1#采场机械化回采试验,为底柱回采取得十分显著的效果:
(1)使用凿岩台车、装药台车、遥控铲运机等先进设备,提高了作业效率,保障了各环节作业安全。
(2)通过回采技术改进,取代传统纯人工回采的底柱回采的方法,有效控制和降低了人工回采过程中的各种安全风险。
(3)充分发挥先进设备优势,进行采矿技术创新,依靠技术创新、设备进步等提高开采效率,保障安全生产。
底柱机械化回采试验表明,该采矿方法安全高效,适合用于底柱采场以及难采采场的安全回采,为其它矿山提供借鉴。
[1]李小元,陈坤锐.浅谈凡口铅锌矿顶底柱回采[J].采矿技术,2010(03):20-21,42.
[2]李纪玉,刘双建,陆爱珍.采场顶、底柱回采方法的探讨[J].黄金科学技术,2002(04):26-30.
[3]王 锐.底柱回采的实践[J].矿业研究与开发,2002(01):23-25.